JP2011069458A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

車輪用軸受装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2011069458A
JP2011069458A JP2009222421A JP2009222421A JP2011069458A JP 2011069458 A JP2011069458 A JP 2011069458A JP 2009222421 A JP2009222421 A JP 2009222421A JP 2009222421 A JP2009222421 A JP 2009222421A JP 2011069458 A JP2011069458 A JP 2011069458A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seal
lip
wheel
bearing device
wheel bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009222421A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhisa Shigeoka
和寿 重岡
Akira Torii
晃 鳥居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2009222421A priority Critical patent/JP2011069458A/ja
Publication of JP2011069458A publication Critical patent/JP2011069458A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7869Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward
    • F16C33/7879Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring
    • F16C33/7883Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring mounted to the inner race and of generally L-shape, the two sealing rings defining a sealing with box-shaped cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/38Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
    • F16C19/383Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
    • F16C19/385Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings
    • F16C19/386Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02Wheel hubs or castors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

【課題】シールの密封性の向上を図ると共に、長期間に亘ってシールの信頼性を確保した車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】シール15が、断面が略L字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板18とスリンガ19とからなるパックシールで構成され、スリンガ19の立板部19bの側面に第2のシール部材24が加硫接着により一体に接合され、この第2のシール部材24が、立板部19bの外径部まで回り込んで固着されると共に、径方向外方に延びるシールリップ24aが一体に形成され、このシールリップ24aが、径方向外方に傾斜して軸受内方側に一旦延びる基部から、その先端部が軸受外方側に傾斜する屈曲形状に形成されて芯金20の嵌合部20aの内周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、自動車等の車両を回転自在に支承した車輪用軸受装置に関し、特にシールの密封性の向上を図った車輪用軸受装置に関するものである。
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を複列の転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第1世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第2世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第3世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第4世代構造とに大別されている。
これらの車輪用軸受装置は泥水等がかかり易い部位に配置されるため、密封装置が装着されて外方部材と内方部材との間を密封するように構成されている。ここで、市場回収品の軸受損傷状況を検証すると、剥離等から来る本来の軸受寿命よりも、密封装置の不具合による損傷が多くを占めている。したがって、密封装置の密封性と耐久性を高めることにより、軸受寿命の向上を確実に図ることができる。一般的に、密封装置は、互いに対向配置され、内輪と外方部材に各々取り付けられた第1および第2の環状のシール板を有する、所謂パックシールが多用されている。
従来から、密封性を高めたパックシールに関しては種々提案されているが、こうしたシールの代表的な一例を図5に示す。この密封シール51は、内輪52と外方部材53に各々取り付けられた第1および第2の環状のシール板54、55を有する。これらシール板54、55は、各々円筒部54a、55aと立板部54b、55bとでなる断面L字状に形成されて互いに対向配置されている。
第1のシール板54は、回転側の部材である内輪52に嵌合され、スリンガとなる。第1のシール板54の立板部54bは、軸受外方側に配され、磁性体粉が混入された弾性部材56が加硫接着されている。この弾性部材56は、エンコーダ格子となるものであり、周方向に交互に磁極N、Sが形成され、所謂ゴム磁石とされている。
第2のシール板55は、第1のシール板54の立板部54bに摺接するサイドリップ57aと、円筒部54aに摺接するラジアルリップ57b、57cとを一体に有する。これらのリップ57a〜57cは、第2のシール板55に加硫接着された弾性部材57の一部として設けられている。第2のシール板55の円筒部55aと第1のシール板54の立板部54bの先端とは僅かな径方向隙間をもって対峙させ、その隙間でラビリンスシール58を構成している。
ここで、第1のシール板54の弾性部材56から延びた突出片59を、内輪52の端面に衝合する等速自在継手の外側継手部材60に弾性接触させている。この突出片59は、弾性部材56の内径部の全周から内径側へ、かつ斜め外側へ延びるものであり、弾性部材56のエンコーダ格子となる部分よりも薄肉に形成されている。この突出片59により、第1のシール板54の嵌合部における水の浸入が防止できて、軸受寿命の向上が図れ、第1のシール板54の抜けや移動の問題が生じず、かつ磁束密度の確保が容易なものとすることができる(例えば、特許文献1参照。)。
また、図6に示すような密封シールも知られている。この密封シール61は、内輪62と外方部材63にそれぞれ装着された第1および第2のシール板64、65を有している。これら第1および第2のシール板64、65は互いに対向して配置されている。第1のシール板64は、スリンガ66と、このスリンガ66に一体接合された磁気エンコーダ67とを有している。スリンガ64は、内輪62の外径面62aに圧入される円筒部66aと、この円筒部66aから径方向外方に延びる立板部66bとを有し、プレス加工によって断面略L字状に形成されている。この立板部66bの側面には磁気エンコーダ67が加硫接着等で一体に接合されている。
第2のシール板65は、芯金68と、この芯金68に一体に加硫接着されたシール部材69とからなる。芯金68は、外方部材63に内嵌される円筒部68aと、この円筒部68aから径方向内方に延びる立板部68bとを有し、プレス加工によって断面略L字状に形成されている。シール部材69は、サイドリップ69aと、一対のラジアルリップ69b、69cとを有している。
前記シール部材69のサイドリップ69aはスリンガ66の立板部66bに摺接され、一対のラジアルリップ69b、69cは円筒部66aに摺接されている。また、芯金68の円筒部68aと、スリンガ66の立板部66bの先端とは僅かな径方向すきまを介して対峙され、ラビリンスシール70を構成している。
ここで、スリンガ66の立板部66bにゴム等の弾性部材からなる遮蔽リップ71が一体に加硫接着され、内輪62の端面62bに弾性接触されている。この遮蔽リップ71は、スリンガ66と内輪62の嵌合部から雨水等が軸受内部に浸入するのを防止すると共に、内輪62の露出した部位、すなわち、内輪62の外径面62aおよび端面62bが発錆し、この錆が進展して磁気エンコーダ67にもらい錆として付着するのを防止している。これにより、密封シール61を構成する磁気エンコーダ67の着磁性能を長期間に亘って安定させることができ、所望の磁束密度の確保を図った車輪用軸受装置を提供することができる(例えば、特許文献2参照。)
特開2007−187318号公報 特開2006−125483号公報
こうした従来の密封シール51、61のうち前者(特許文献1)の密封シール51では、第1のシール板54の弾性部材56から延びた突出片59を、内輪52の端面に衝合する外側継手部材60に弾性接触させることにより、第1のシール板54の嵌合部における水の浸入が防止できるが、例えば、トラック等の車両の駆動輪を支承する、所謂フルフローティングタイプの場合、この密封シール51と同様に車軸管に弾性接触させる構造を採用することは可能であるが、この車軸管の肩部の寸法によっては、突出片59の弾性接触が適切にならないことがある。すなわち、突出片59の場合、車軸管へ組付時に内輪52と車軸管の肩部で突出片59を挟み込む恐れがある。
さらに、突出片59との接触面である車軸管の肩部は、密封性を向上させるためには研削仕上げとすることが望ましいが、通常この肩部は旋削加工仕上げのため、高い密封性を期待するのは難しい。また、トラックは、例えば、100万km以上と、一般の乗用車より走行距離が長いため、シールの耐久性も必要になってくる。
一方、後者(特許文献2)の密封シール61では、遮蔽リップ71を内輪62の端面62bに弾性接触させることにより、スリンガ66と内輪62の嵌合部から雨水等が軸受内部に浸入するのを防止すると共に、内輪62の外径面62aおよび端面62bが発錆し、この錆が進展して磁気エンコーダ67にもらい錆として付着するのを防止して、磁気エンコーダ67の着磁性能を長期間に亘って安定させることができる。然しながら、前者の密封シール51と同様、外側継手部材との組立時に、遮蔽リップ71が反転したり、内輪62との衝合面に噛み込む恐れがあり、品質の信頼性に課題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、シールの密封性の向上を図ると共に、長期間に亘ってシールの信頼性を確保した車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有するハブ輪に嵌合され、このハブ輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受で構成された車輪用軸受装置であって、この車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内輪との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備え、これらシールのうち少なくとも一方のシールが、断面が略L字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるパックシールで構成され、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部を有する芯金と、この芯金に一体に加硫接着され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ、およびこのサイドリップの内径側に形成されたラジアルリップを有する第1のシール部材とからなると共に、前記スリンガが、前記内輪の外径面に圧入され、前記ラジアルリップが所定の径方向シメシロを介して摺接される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなる車輪用軸受装置において、前記スリンガの立板部の側面に第2のシール部材が加硫接着により一体に接合され、この第2のシール部材が、前記立板部の外径部まで回り込んで固着されると共に、径方向外方に延びるシールリップが一体に形成され、このシールリップが前記芯金の嵌合部の内周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されている。
このように、外方部材と内輪との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備え、これらシールのうち少なくとも一方のシールが、断面が略L字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるパックシールで構成され、シール板が、外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部を有する芯金と、この芯金に一体に加硫接着され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ、およびこのサイドリップの内径側に形成されたラジアルリップを有する第1のシール部材とからなると共に、スリンガが、内輪の外径面に圧入され、ラジアルリップが所定の径方向シメシロを介して摺接される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなる車輪用軸受装置において、スリンガの立板部の側面に第2のシール部材が加硫接着により一体に接合され、この第2のシール部材が、立板部の外径部まで回り込んで固着されると共に、径方向外方に延びるシールリップが一体に形成され、このシールリップが芯金の嵌合部の内周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されているので、第2のシール部材の接合強度が増して長期間に亘ってスリンガから剥れるのを防止すると共に、芯金の内周面に摺接されるシールリップによって雨水等が軸受内部に浸入するのを防止して密封性を向上させ、長期間に亘ってシールの信頼性を確保した車輪用軸受を提供することができる。
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記第2のシール部材のシールリップが、径方向外方に傾斜して軸受内方側に一旦延びる基部から、その先端部が軸受外方側に傾斜する屈曲形状に形成されていれば、適度な緊迫力を得ることができると共に、シール組立時にシールリップが捲れ込むのを防止することができ、シールの信頼性を向上させることができる。
また、請求項3に記載の発明のように、前記第2のシール部材の内端部が前記内輪の外径面に弾性接触されていれば、スリンガと内輪の外径面との嵌合部から雨水等が軸受内部に浸入するのを防止して気密性を向上させることができる。
また、請求項4に記載の発明のように、前記第2のシール部材に平坦部が形成されていれば、シールをシール圧入治具で外方部材と内輪との環状空間に圧入する際、第2のシール部材の平坦部と芯金の開口端面を押圧することで同時に圧入することができ、精度良く位置決め固定することができる。
また、請求項5に記載の発明のように、前記第2のシール部材の平坦部と前記内輪の大端面が略面一に設定されていれば、シールの位置決めを一層精度良く行うことができる。
また、請求項6に記載の発明のように、前記第1のシール部材が、前記芯金の内径部から嵌合部の一部に亙って形成された被覆部を有し、この被覆部の端部が前記外方部材の端部内周面に弾性接触されていれば、芯金と外方部材との嵌合部から雨水等が軸受内部に浸入するのを防止して気密性を向上させることができる。
また、請求項7に記載の発明のように、前記芯金の嵌合部の端部から径方向外方に延びる鍔部が形成され、この鍔部に合成ゴムからなる弾性部材が加硫接着により一体に接合されていれば、芯金自体の剛性が高くなり、精度が向上すると共に、シール板を外方部材の端部内周に圧入することにより、この弾性部材が外方部材の端面に密着し、芯金と外方部材との嵌合部から雨水等が軸受内部に浸入するのを防止して一層気密性を向上させることができる。
また、請求項8に記載の発明のように、前記第2のシール部材に平坦部が形成され、この平坦部と前記芯金の鍔部の端面が略面一に設定されていれば、シール圧入治具で外方部材と内輪との環状空間に圧入する際、第2のシール部材の平坦部と芯金の鍔部の端面を押圧することで、外方部材の端面を基準に精度良く位置決め固定することができる。
また、請求項9に記載の発明のように、前記スリンガが防錆能を有する鋼鈑からプレス加工により形成されていれば、長期間に亘って発錆を防止し、耐久性を向上させることができる。
また、請求項10に記載の発明のように、前記芯金が防錆能を有する鋼鈑からプレス加工により形成されていれば、長期間に亘って発錆を防止し、耐久性を向上させることができる。
本発明に係る車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有するハブ輪に嵌合され、このハブ輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受で構成された車輪用軸受装置であって、この車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内輪との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備え、これらシールのうち少なくとも一方のシールが、断面が略L字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるパックシールで構成され、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部を有する芯金と、この芯金に一体に加硫接着され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ、およびこのサイドリップの内径側に形成されたラジアルリップを有する第1のシール部材とからなると共に、前記スリンガが、前記内輪の外径面に圧入され、前記ラジアルリップが所定の径方向シメシロを介して摺接される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなる車輪用軸受装置において、前記スリンガの立板部の側面に第2のシール部材が加硫接着により一体に接合され、この第2のシール部材が、前記立板部の外径部まで回り込んで固着されると共に、径方向外方に延びるシールリップが一体に形成され、このシールリップが前記芯金の嵌合部の内周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されているので、第2のシール部材の接合強度が増して長期間に亘ってスリンガから剥れるのを防止すると共に、芯金の内周面に摺接されるシールリップによって雨水等が軸受内部に浸入するのを防止して密封性を向上させ、長期間に亘ってシールの信頼性を確保した車輪用軸受を提供することができる。
本発明に係る車輪用軸受を備えた駆動輪支持装置の一実施形態を示す縦断面図である。 図1の車輪用軸受を示す縦断面図である。 図2のインナー側のシール単体を示す拡大図である。 (a)〜(c)は、図3のシールの変形例を示す拡大図である。 従来の車輪用軸受装置の密封シールを示す要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置の他の密封シールを示す要部拡大図である。
車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有するハブ輪に嵌合され、このハブ輪を回転自在に支持する複列の転がり軸受からなる車輪用軸受を備え、この車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外輪と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外輪の各転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外輪と内輪との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備え、これらシールのうち少なくとも一方のシールが、断面が略L字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるパックシールで構成され、前記シール板が、前記外輪の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部を有する芯金と、この芯金に一体に加硫接着され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ、およびこのサイドリップの内径側に形成されたラジアルリップを有する第1のシール部材とからなると共に、前記スリンガが、前記内輪の外径面に圧入され、前記ラジアルリップが所定の径方向シメシロを介して摺接される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなる車輪用軸受装置において、前記スリンガの立板部の側面に第2のシール部材が加硫接着により一体に接合され、この第2のシール部材が、前記立板部の外径部まで回り込んで固着されると共に、径方向外方に延びるシールリップが一体に形成され、このシールリップが、径方向外方に傾斜して軸受内方側に一旦延びる基部から、その先端部が軸受外方側に傾斜する屈曲形状に形成されて前記芯金の嵌合部の内周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されている。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る車輪用軸受を備えた駆動輪支持装置の一実施形態を示す縦断面図、図2は、その車輪用軸受を示す縦断面図、図3は、図2のインナー側のシール単体を示す拡大図、図4の(a)〜(c)は、図3のシールの変形例を示す拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側(図1の左側)、中央寄り側をインナー側(図1の右側)という。
この駆動輪支持装置は、車軸管1の中にデファレンシャル(図示せず)と連結された駆動軸2が挿通され、車軸管1の外径面に複列の円錐ころ軸受3が装着されている。この複列の円錐ころ軸受3により回転自在に支承されたハブ輪4が、ハブボルト5を介して駆動軸2のフランジ6に連結されている。複列の円錐ころ軸受3はハブ輪4に内嵌されると共に、車軸管1のアウター側の端部に外嵌され、その両端をフランジ6とブレーキロータ7により挟持された状態で固定ナット8によって締付固定されている。
複列の円錐ころ軸受3は、図2に拡大して示すように、内周にそれぞれ外向きに開いたテーパ状の複列の外側転走面9a、9aが一体に形成された外輪(外方部材)9と、外周にこれら複列の外側転走面9a、9aに対向するテーパ状の内側転走面10aが形成された一対の内輪10、11と、両転走面間に保持器12を介して転動自在に収容された複列の転動体(円錐ころ)13、13とを備えている。内輪10、11の内側転走面10aの大径側には円錐ころ13を案内するための大鍔部10bが形成されると共に、小径側には円錐ころ13の脱落を防止するための小鍔部10cが形成されている。そして、一対の内輪10、11の小径側端面が突き合された状態でセットされ、所謂背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。一対の内輪10、11は基本的に同一仕様であるが、内輪10、11の大径側の構成が異なる。
外輪9と一対の内輪10、11との間に形成される環状空間の両端開口部にはシール14、15が装着され、シール14はデフオイルが軸受内部に侵入するのを防止し、シール15は、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
アウター側のシール14は、外輪9の端部内周に圧入された芯金16と、この芯金16に加硫接着によって一体に接合された第1のシール部材17とからなる一体型シールで構成されている。第1のシール部材17はACM(ポリアクリルゴム)やNBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴム)、FKM(フッ素ゴム)等の合成ゴムからなり、内輪10の外径に摺接する二股状のラジアルリップ17a、17bを有している。芯金16は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて断面が略L字状に形成されている。
インナー側のシール15は、図3に拡大して示すように、断面が略L字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板18とスリンガ19とからなる、所謂パックシールを構成している。シール板18は、外輪9の端部内周に圧入される芯金20と、この芯金20に一体に加硫接着された第1のシール部材21とからなる。芯金20は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)、フェライト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS430系等)あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて断面が略L字状に形成され、外輪9の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部20aと、この嵌合部20aから径方向内方に延びる内径部20bとを有している。
第1のシール部材21はNBR等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して形成されたサイドリップ21aと、このサイドリップ21aの内径側に二股状に形成されたグリースリップ21bとダストリップ21cとを有している。なお、第1のシール部材21の材質としては、NBR以外にも、例えば、耐熱性に優れたHNBR(水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、EPDM(エチレンプロピレンゴム)等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたACM、FKM(フッ素ゴム)、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
スリンガ19は、防錆能を有する鋼鈑、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)、フェライト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS430系等)、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて断面が略L字状に形成され、内輪11の外径に圧入される円筒部19aと、この円筒部19aから径方向外方に延びる立板部19bとを有し、プレス加工によって断面略L字状に、全体として円環状に形成されている。そして、第1のシール部材21のサイドリップ21aが立板部19bの側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、グリースリップ21bとダストリップ21cが円筒部19aに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。
外輪9と内輪10、11および転動体13はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。一対の内輪10、11の小径側端部には環状溝22、22が形成され、この環状溝22に連結環23が装着されている(図2参照)。この連結環23は、工具鋼やばね鋼等の鋼板をプレス加工により断面略コの字状に、全体として有端のリング状に形成され、表面に調質あるいは焼入れにより40〜55HRCの範囲に硬化処理が施されている。なお、ここでは、転動体として円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受を例示したが、これに限らず転動体にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受であっても良い。
ここで、本実施形態では、スリンガ19の立板部19bのインナー側の側面に第2のシール部材24が加硫接着により一体に接合されている。第2のシール部材24はNBR等の合成ゴムからなり、立板部19bの外径部まで回り込んで固着され、径方向外方に延びるシールリップ24aが一体に形成されている。そして、このシールリップ24aが芯金20の嵌合部20aの内周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されている。これにより、第2のシール部材24の接合強度が増して長期間に亘ってスリンガ19から剥れるのを防止すると共に、雨水等が軸受内部に浸入するのを防止して密封性を向上させ、長期間に亘ってシール15の信頼性を確保した車輪用軸受3を提供することができる。
なお、シールリップ24aは、単に径方向に延びる形状でも良いが、図示するように、径方向外方に傾斜して軸受内方側(アウター側)に一旦延びる基部から、その先端部が軸受外方側(インナー側)に傾斜された屈曲形状に形成することにより、適度な緊迫力を得ることができると共に、シール組立時にシールリップ24aが捲れ込むのを防止することができ、シール15の信頼性を向上させることができる。
また、シール圧入治具(図示せず)で外輪9と内輪11との環状空間に圧入する際、第2のシール部材24の平坦部24bと芯金20の開口端面を押圧することで同時に圧入することができ、内輪11の大端面11aを基準に精度良く位置決め固定することができる。なお、この平坦部24bと内輪11の大端面11aが略面一に設定されていれば、さらにシール15の位置決めを精度良く行うことができる。ここで、前記「略面一」の略とは、各部材の出来具合や組付け時の誤差程度のものも含む意味であり、具体的には±0.5mm程度である。
図4(a)〜(c)は、図3のシールの変形例である。なお、前述した実施形態と同一部品、同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
(a)に示すシール25は、断面が略L字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板26とスリンガ19とからなる。シール板26は、外輪9の端部内周に圧入される芯金20と、この芯金20に一体に加硫接着された第1のシール部材27とからなる。第1のシール部材27はNBR等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して形成されたサイドリップ21aと、このサイドリップ21aの内径側に二股状に形成されたグリースリップ21bとダストリップ21cとを有している。
ここで、本実施形態では、第1のシール部材27は、芯金20の内径部20bから嵌合部20aの一部に亙って被覆部27aが形成されている。そして、この被覆部27aの端部が外輪9の端部内周面に弾性接触されている。これにより、芯金20と外輪9との嵌合部から雨水等が軸受内部に浸入するのを防止して気密性を向上させることができる。
また、スリンガ19の立板部19bのインナー側の側面に第2のシール部材28が加硫接着により一体に接合されている。第2のシール部材28はNBR等の合成ゴムからなり、立板部19bの外径部まで回り込んで固着され、径方向外方に延びるシールリップ24aが一体に形成されて芯金20の嵌合部20aの内周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されている。さらに、第2のシール部材28の内端部28aが内輪11の外径面11bに弾性接触されている。これにより、スリンガ19と内輪11の外径面11bとの嵌合部から雨水等が軸受内部に浸入するのを防止して気密性を向上させることができる。
(b)に示すシール29は、断面が略L字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板30とスリンガ19とからなる。シール板30は、外輪9の端部内周に圧入される芯金31と、この芯金31に一体に加硫接着された第1のシール部材27とからなる。芯金31は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)、フェライト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS430系等)あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて断面が略L字状に形成され、外輪9の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部20aと、この嵌合部20aから径方向内方に延びる内径部20b、および嵌合部20aの端部から径方向外方に延びる鍔部31aを有している。これにより、芯金31自体の剛性が高くなり、精度が向上する。
ここで、本実施形態では、芯金31の鍔部31aにNBR等の合成ゴムからなる弾性部材32が加硫接着により一体に接合されている。そして、シール板30を外輪9の端部内周に圧入することにより、この弾性部材32が外輪9のインナー側の端面9bに密着し、芯金31と外輪9との嵌合部から雨水等が軸受内部に浸入するのを防止して一層気密性を向上させることができる。
(c)に示すシール33は、断面が略L字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板34とスリンガ19とからなる。シール板34は、外輪9の端部内周に圧入される芯金35と、この芯金35に一体に加硫接着された第1のシール部材27とからなる。芯金35は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)、フェライト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS430系等)あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて断面が略L字状に形成され、外輪9の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部35aと、この嵌合部35aから径方向内方に延びる内径部20b、および嵌合部35aの端部から径方向外方に延びる鍔部31aを有している。
ここで、本実施形態では、芯金35の鍔部31aの端面と第2のシール部材28の平坦部28bが略面一に設定されている。これにより、シール圧入治具(図示せず)で外輪9と内輪11との環状空間に圧入する際、第2のシール部材28の平坦部28bと芯金35の鍔部31aの端面を押圧することで、外輪9の端面を基準に精度良く位置決め固定することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
本発明に係る車輪用軸受装置は、内方部材と外方部材との間に形成される環状空間の両端開口部にパックシールが装着された第1乃至3世代の車輪用軸受装置に適用することができる。
1 車軸管
2 駆動軸
3 複列の円錐ころ軸受
4 ハブ輪
5 ハブボルト
6 フランジ
7 ブレーキロータ
8 固定ナット
9 外輪
9a 外側転走面
9b 外輪のインナー側の端面
10 アウター側の内輪
11 インナー側の内輪
10a 内側転走面
10b 大鍔部
10c 小鍔部
11a インナー側の内輪の大端面
11b インナー側の内輪の外径面
12 保持器
13 円錐ころ
14 アウター側のシール
15、25、29、33 インナー側のシール
16、20、31、35 芯金
17、21、27 第1のシール部材
17a、17b ラジアルリップ
18、26、30、34 シール板
19 スリンガ
19a 円筒部
19b 立板部
20a、35a 嵌合部
20b 内径部
21a サイドリップ
21b グリースリップ
21c ダストリップ
22 環状溝
23 連結環
24、28 第2のシール部材
24a シールリップ
24b、28b 平坦部
27a 被覆部
28a 第2のシール部材の内端部
31a 鍔部
32 弾性部材
51、61 密封シール
52、62 内輪
53、63 外方部材
54、64 第1のシール板
54a、55a、66a、68a 円筒部
54b、55b、66b、68b 立板部
55 第2のシール板
56、57 弾性部材
57a、69a サイドリップ
57b、57c、69b、69c ラジアルリップ
58、70 ラビリンスシール
59 突出片
60 外側継手部材
62a 外径面
62b 端面
66 スリンガ
67 磁気エンコーダ
68 芯金
69 シール部材
71 遮蔽リップ

Claims (10)

  1. 車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有するハブ輪に嵌合され、このハブ輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受で構成された車輪用軸受装置であって、
    この車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
    少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
    この内方部材と前記外方部材間に転動自在に収容された複列の転動体と、
    前記外方部材と内輪との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備え、
    これらシールのうち少なくとも一方のシールが、断面が略L字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるパックシールで構成され、
    前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部を有する芯金と、この芯金に一体に加硫接着され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ、およびこのサイドリップの内径側に形成されたラジアルリップを有する第1のシール部材とからなると共に、
    前記スリンガが、前記内輪の外径面に圧入され、前記ラジアルリップが所定の径方向シメシロを介して摺接される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなる車輪用軸受装置において、
    前記スリンガの立板部の側面に第2のシール部材が加硫接着により一体に接合され、この第2のシール部材が、前記立板部の外径部まで回り込んで固着されると共に、径方向外方に延びるシールリップが一体に形成され、このシールリップが前記芯金の嵌合部の内周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 前記第2のシール部材のシールリップが、径方向外方に傾斜して軸受内方側に一旦延びる基部から、その先端部が軸受外方側に傾斜する屈曲形状に形成されている請求項1に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記第2のシール部材の内端部が前記内輪の外径面に弾性接触されている請求項1または2に記載の車輪用軸受装置。
  4. 前記第2のシール部材に平坦部が形成されている請求項1乃至3いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  5. 前記第2のシール部材の平坦部と前記内輪の大端面が略面一に設定されている請求項4に記載の車輪用軸受装置。
  6. 前記第1のシール部材が、前記芯金の内径部から嵌合部の一部に亙って形成された被覆部を有し、この被覆部の端部が前記外方部材の端部内周面に弾性接触されている請求項1に記載の車輪用軸受装置。
  7. 前記芯金の嵌合部の端部から径方向外方に延びる鍔部が形成され、この鍔部に合成ゴムからなる弾性部材が加硫接着により一体に接合されている請求項1または6に記載の車輪用軸受装置。
  8. 前記第2のシール部材に平坦部が形成され、この平坦部と前記芯金の鍔部の端面が略面一に設定されている請求項7に記載の車輪用軸受装置。
  9. 前記スリンガが防錆能を有する鋼鈑からプレス加工により形成されている請求項1に記載の車輪用軸受装置。
  10. 前記芯金が防錆能を有する鋼鈑からプレス加工により形成されている請求項1に記載の車輪用軸受装置。
JP2009222421A 2009-09-28 2009-09-28 車輪用軸受装置 Pending JP2011069458A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009222421A JP2011069458A (ja) 2009-09-28 2009-09-28 車輪用軸受装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009222421A JP2011069458A (ja) 2009-09-28 2009-09-28 車輪用軸受装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011069458A true JP2011069458A (ja) 2011-04-07

Family

ID=44014911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009222421A Pending JP2011069458A (ja) 2009-09-28 2009-09-28 車輪用軸受装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011069458A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106321845A (zh) * 2016-11-09 2017-01-11 烟台润蚨祥油封有限公司 一种具有储漏及回泵功能的车用旋转油封
JP2017106514A (ja) * 2015-12-08 2017-06-15 内山工業株式会社 密封装置
JP2019184065A (ja) * 2018-04-06 2019-10-24 ナブテスコ株式会社 シール機構及び当該シール機構を備えた装置
JP2019203600A (ja) * 2018-05-21 2019-11-28 ナブテスコ株式会社 シール機構及び当該シール機構を備えた装置
JP2021004658A (ja) * 2019-06-27 2021-01-14 日本製鉄株式会社 シール及び軸受装置
CN113623322A (zh) * 2020-05-08 2021-11-09 纳博特斯克有限公司 轴承内圈、旋转设备以及减速器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0320763U (ja) * 1989-07-11 1991-02-28
JP2005351392A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Nok Corp 密封装置
JP2007285500A (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2008032067A (ja) * 2006-07-27 2008-02-14 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2008116232A (ja) * 2006-11-01 2008-05-22 Ntn Corp 磁気エンコーダおよび転がり軸受
WO2008062684A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Jtekt Corporation Sealing device and rolling bearing device
JP2009191858A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Ntn Corp 車輪用軸受装置のシールおよびその車輪用軸受装置の組立方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0320763U (ja) * 1989-07-11 1991-02-28
JP2005351392A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Nok Corp 密封装置
JP2007285500A (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2008032067A (ja) * 2006-07-27 2008-02-14 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2008116232A (ja) * 2006-11-01 2008-05-22 Ntn Corp 磁気エンコーダおよび転がり軸受
WO2008062684A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Jtekt Corporation Sealing device and rolling bearing device
JP2009191858A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Ntn Corp 車輪用軸受装置のシールおよびその車輪用軸受装置の組立方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017106514A (ja) * 2015-12-08 2017-06-15 内山工業株式会社 密封装置
CN106321845A (zh) * 2016-11-09 2017-01-11 烟台润蚨祥油封有限公司 一种具有储漏及回泵功能的车用旋转油封
CN106321845B (zh) * 2016-11-09 2021-04-30 烟台润蚨祥油封有限公司 一种具有储漏及回泵功能的车用旋转油封
JP2019184065A (ja) * 2018-04-06 2019-10-24 ナブテスコ株式会社 シール機構及び当該シール機構を備えた装置
JP2019203600A (ja) * 2018-05-21 2019-11-28 ナブテスコ株式会社 シール機構及び当該シール機構を備えた装置
JP2021004658A (ja) * 2019-06-27 2021-01-14 日本製鉄株式会社 シール及び軸受装置
JP7323780B2 (ja) 2019-06-27 2023-08-09 日本製鉄株式会社 シール及び軸受装置
CN113623322A (zh) * 2020-05-08 2021-11-09 纳博特斯克有限公司 轴承内圈、旋转设备以及减速器
JP7660418B2 (ja) 2020-05-08 2025-04-11 ナブテスコ株式会社 軸受のインナレース、回転機器、及び、減速機

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6275465B2 (ja) 密封装置およびこれを備えた車輪用軸受装置
JP5836584B2 (ja) 車輪用軸受装置
CN102917889B (zh) 车轮轴承装置
WO2017038890A1 (ja) 車輪用軸受装置
WO2013154170A1 (ja) 車輪用軸受の密封装置
JP2016186319A (ja) 密封装置およびこれを備えた車輪用軸受装置
JP6730786B2 (ja) 車輪用軸受装置
WO2012133642A1 (ja) 車輪用軸受装置
JP6336768B2 (ja) 密封装置およびこれを備えた車輪用軸受装置
JP5252489B2 (ja) 駆動輪支持装置
JP2015137754A (ja) 車輪用軸受装置
JP2011088513A (ja) 車輪用軸受シールおよびそれを備えた車輪用軸受装置
JP2011007272A (ja) 車輪用軸受装置
JP2011069458A (ja) 車輪用軸受装置
JP2012154373A (ja) 車輪用軸受シール
JP2015059644A (ja) 密封装置およびこれを備えた車輪用軸受装置
JP2011148409A (ja) 車輪用軸受装置
JP2016003709A (ja) 車輪用軸受装置
JP2012017019A (ja) 車輪用軸受装置
JP2011089558A (ja) 車輪用軸受装置
JP4375790B2 (ja) 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
JP2009156428A (ja) シール組立方法
JP2008202748A (ja) 車輪用軸受装置
JP2018080840A (ja) 密封装置およびこれを備えた車輪用軸受装置
JP2008164004A (ja) 車輪用軸受装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120322

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130205

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130607